高职院校教师专业技能协同培养研究
2018-05-14马艳
马艳
职校教师是职业教育的主体,其综合能力在教育教学中显得尤为重要,要想给学生一碗水,那教师首先必须有一桶水。如今专业技术日新月异,各教师专业知识也必须不断更新、与时俱进,教师的技能水平应保持一定的超前性,专业性和实用性。在职业教育领域,教师也应在行业具有一定的水平和影响力,才能保证学生的技能水平。因此,职业院校教师的专业技能协同培养就尤为重要。作者以3D打印技术为例,对职业院校教师的协同培养进行了深入研究。
1 引言
“十三五”期间,教育领域坚持问题导向,锐意改革创新,提出了一系列重大教育改革举措,重点改革任务取得突破,改革红利不断释放,呈现全面发力、纵深推进的良好态势。同时,在科技发展领域,新技术,新工艺不断涌现,众多传统企业已难以跟上发展的节奏。教育行业体现更加明显,其中职业教师专业技能不足和滞后,已严重影响到学生技能水平的提升。
职业教育的最终目的之一是为了学生能学有一技之长,顺利实现就业,要想给学生一碗水,那教师首先必须有一桶水,各专业技术变化日新月异,各教师专业知识也必须不断更新、与时俱进,教师的技能水平应保持一定的超前性,专业性和实用性。在职业教育领域,教师也应在行业具有一定的影响力,才能保证学生的技能水平。
2 3D打印技术在教育行业中应用现状
3D打印技术作为快速成型领域的一种新兴技术,目前正成为一种迅猛发展的潮流。
美国几乎所有学校都开设了3D打印的课程。在美国阿拉巴马州的莱姆斯通职业技术中心,当地高中学生使用3D打印机进行设计和建模,学生可以操纵并深入研究这些模型,同时对设计进行修改。此外,STEM研究院已经宣布与3D印刷公司斯川塔斯(Stratasys)合作,将3D打印机整合到有编程课程的班级中。
近年来,随着我国3D打印技术民用化,桌面级设备的普及,3D打印技术成本也大幅降低,在教育行业,各阶段教育中均有应用。从幼儿园儿童兴趣培养,中小学三维认知力培养,到大学生创造力及实践能力培养,该技术因其直观性和安全性,取得了一定的成效。
在科学技术日新月异的时代,“十三五”规划中,明确指明了教育行业要建立现代化职业教育体系,推进产教融合,校企合作,其核心是全面提高教学质量,培养符合社会需求的人才。这对职校教育提出了更高的要求,在各高职院校重点关注怎么样培养学生的同时,更应该关注的是教师的培养。只有各教师专业知识也必须不断更新、与时俱进,教师的技能水平应保持一定的超前性,专业性和实用性,才能有能力培养出适应时代的学生。
3D打印除了具有直观性的优势外,能在国防,医疗,工业等领域中迅猛发展,其快速响应和工艺与复杂程度无关的特性,才是其优势所在。
同样,在教育领域,充分利用其优势,在学校中建立“微型工厂”,将教师和学生都拉近到生產一线,实现产品从设计到成品的全周期实践,让师生同步提高。
3 协同培养在教师专业技术培养中的应用现状
提高教师专业技术水平是高职院校师资建设的的一项重要内容,关系到学校发展、职业教育发展的前途。近些年来,尽管学校为教师创造各种条件提升能力,但由于教师提升平台有限,同时行业知识更新周期越来越短,学生毕业后与企业脱节现象仍难以解决,知识体系和技能水平明显滞后。因此各职业院校更加重视教师培养工作,但现阶段,教师的专业技能一般来源于毕业前的实习培训,工作后的企业实习,校企合作项目,校企联合办学等。校企合作教师协同培养并没有得到具体落实与体现,教师下企业通常也只是短暂的学习,但深度及持续性并不强,特别是在前沿技术,新工艺上基本没有太多培养机会。远没达到学校对教师期望的行业专家水平。
同时我们也不难发现一些奇怪的现象:学生技能考证,教师不考证;学生工厂实践,教师不实践;教师培训岗位区别于学生;实践课老师指导,学生操作。学校重理论教育,过分追求学科的系统性与内容的精、专、深,轻实操训练,忽视应用型、实践性的技术知识,教学与实践脱离。师生协同培养并没有做到教师与学生共同学习发展进步,教师在学生培养中往往只起到理论指导作用,不敢动手不敢进实验室是高职院校教师一个普遍存在的问题。
要切实提高教师水平,必须让教师做好“授教者”到“受教者”的观念转变,让教师深入行业之中,直接从事新技术应用和产品研发,利用好企业和社会的力量,在校企合作协同培养中实现共赢;让教师与学生通过各种方式共同学习共同进步,培养新技能,跟上时代飞速前进的步伐,在师生协同培养中共同成长。
4 师生协同培养——以3D打印技术为例
师生协同培养,强调教育学的“综合性”,“整体性”,“互补性”和“内生性”,即教师与学生有统一的目标和规划,有高度的协调性和整合度,在双方地位平等和交流氛围和谐的条件下,在相互合作、相互促进和协同中实现师生相长。
在职校教育中,区别于本科教育,更加强调技能培养,所以教师更应该和学生站在同平台上协同发展。3D打印技术的引入,正好给师生创造了一个低成本,快速响应,安全性高,创造性强的一个全新平台。学生的技能培养不再仅限制于短期的实习与简单的培训。
4.1 兴趣小组
建立长期的3D打印兴趣小组,学生可以以团队形式对3D打印技术进行由浅到深、从易到难的渐进式学习,而在此过程中,教师对于可以同学生共同进步,提高3D打印技术技能。例如:可以先从www.dayin.la和www.myminifactory.com等网站下载3D打印stl文件直接打印,通过这些工艺品打印提高学生对该技术的学习兴趣,同时培养熟悉相关软件操作;其次,通过相关三维绘图软件创新绘制出零件或工艺品,然后再打印机上打印出来;再然后,学生可以结合所学的机电专业,将机械与电子结合起来,机械外观部分可以自行设计以及绘制,并通过打印机打印,控制部分可以与机械部分相结合,实现具体产品的设计与制作。在兴趣小组学员循序渐进的学习过程中,教师也要起到指导以及推动作用,并在这个过程中不断完善自身的专业技能,实现师生协同培养。
4.2 各类比赛
技能大赛的出现为职业教育教学改革注入了活力与动力。教育部组织的全国技能大赛既能考察学生的技能学习情况,也考察了教师的专业技能水平,打造职业技能竞赛指导老师团队,通过带领学生参加各项比赛,使教师团队对3D打印技术有更深的学习与应用。指导教师团队带领学生不仅可以参加专业3D打印比赛,对于其他相关机械设计比赛、机器人比赛、创新创业比赛等都可以有3D打印技术的加入,通过参加职业技能比赛,一方面学生可以通过比赛提高自身的心理素质以及专业技能,促进学生创业就业;另一方面,教师可以通过比赛提高教师技术技能、推动教师队伍的再培训、促进科研的进步,实现师生协同培养。
4.3 实战应用
对于3D打印技术的应用,有3个层次,初级应用为感官认知,即通过视觉了解三维世界;中级应用是实物化,即将可认知实物的复现;高级应用是创造,摆脱传统制造业的束缚,引导以创造能力驱动的制造能力提升。
机械类学生课程中,3D打印,第一层次的感官认知其实是弊大于利的,在多年的实践教学过程中发现:因为有直观认知,学生的空间想象力和识图能力等明显提升较慢,特别是机械设计中,学生极易养成以“试错”代替“设计”的思维模式。这也是在教学中,机械类学生和其他专业学生的一个重要区别。教学目的不僅是认知,更重要的是空间想象能力,实践能力,创造力的培养以及项目管理能力和目标达成能力的提升。
所以对于3D打印技术的实战应用,最好的方式就是具体的课程设计,而课程设计的起点应放在第二层次,采用开放式命题,提出目标要求,不限定实现方案,学生和教师共同实践,最终达成目标。
例如完成流水线上衔接流程的托举定位放置需求,学生可以采用连杆,皮带,凸轮,齿轮,气缸,机械手等各种机构,按比例模型通过3D打印实现。教师在实现过程中,纠正学生错误思路,助力学生达成目标,同时在过程中不断完善提升自我能力,实现师生协同培养。
4.4 产品开发
高校学生的产品开发能力,是学生毕业后在工作中能够走在时代前沿,持续创新的根本。在“中国制造”向“中国创造”的转变期。不仅设计人员,甚至一些大型企业都面临观念的转型。
传统开发理念一般从模仿开始,并且受限于制造工艺,装配工艺,材料特性,模具成本等诸多因素。这些限制,不仅扼杀了学生的创造力,更给其开发过程增加了挫败感。许多优秀的设计思路,在评审过程中,专家们会告诉学生,你没有制造行业的经验,设计没有实际生产的可行性。
而基于3D打印的产品开发模式,打破了传统工艺的限制,学生可以以目的出发,任意创造,通过3D打印快速验证思路,并不断完善,达成初始目标。在职业生涯中,技术会过时,观念会过时,工具会过时,唯有想象力和创造力具有持续的生命力。
在具体产品开发过程中,教师要首先走出思维的束缚,这需要教师大胆创造,并带领学生走出思维的限制,在掌握传统工艺的基础上,突破传统,为新技术、新工艺的发展起到推进作用。例如在航天航空中的减重设计,传统设计思路会局限在更换材料,加强筋,基于有限元分析的减料设计,机构的更换等模式,其设计基本从制造业能力出发。而3D打印技术,可进行中空结构,蜂窝结构等微观内部设计来实现,跳出了传统制造业的思维,并在实践中取得了重大突破。
教师要善于在过程中总结学习思路,提高自身知识体系的专业性和系统性。以校企合作、横向课题等方式与企业合作,承接具体相关项目,结合3D打印技术创新类项目低成本“试错”开发模式的优点,根据企业具体项目,带领学生开发新产品并制作样机,提高教师科研水平,整合企业技能知识,提取文化精华,逐步形成培养企业型人才的教学特点,为技能型人才提供了教学相长的条件,实现师生协同培养。
5 结论
3D打印技术即是一种认知工具和开发工具,也是一种具有可行性的制造手段。高校教师的教学工作要与时俱进,以与学生同步学习技术为主导,以培养学生综合能力的目标为根本,切实提高自身技能水平,落实校企合作协同培养、师生协同培养,才能做到教师、学生与企业的无缝对接,更是学生职业生涯可持续发展的有力保障。
基金项目:高职院校教师专业技能协同培养——以3D打印技术为例,编号:r2016012。
(作者单位:武汉交通职业学院)